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1、光模塊接收電路IC原理與應(yīng)用主要內(nèi)容前置放大電路工作原理限幅放大器電路工作原理誤碼率測(cè)試和接收靈敏度評(píng)估時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)（CDR）電路工作原理電流—電壓轉(zhuǎn)換電路電流i流過(guò)電阻R就會(huì)產(chǎn)生電壓iR(a)運(yùn)算放大器構(gòu)成的I-V變換電路(b)這種I-V變換電路中有一個(gè)負(fù)反饋電阻Rf，所以又被稱做跨阻放大器（TIA—TranimpedanceAmplifier）對(duì)TIA的技術(shù)要求低的等效輸入噪聲電流高輸入阻抗，低輸入電容足夠?qū)挼耐l帶fH≈0.75×工作速率寬動(dòng)態(tài)范圍Rf要足夠大，以保證有足夠大的輸出電壓跨阻放大器典型電路右圖是分離元件構(gòu)成的TIA典型電路Q1也可以采用高頻F
2、ET，這樣輸入阻抗可以做得很高因?yàn)椴捎梅蛛x元件，寄生參數(shù)的影響就很嚴(yán)重，所以電路的工作速率不高，通常在早期低速模塊中采用一個(gè)跨阻放大器IC原理電路上圖是一個(gè)低速差分輸出的集成電路TIA的內(nèi)部原理電路自動(dòng)增益控制（AGC）電路放大器對(duì)大信號(hào)是雙向限幅的光信號(hào)是單向的（0、1）光信號(hào)過(guò)大時(shí)就會(huì)產(chǎn)生脈沖失真（單邊削波），‘0’‘1’判別就會(huì)出錯(cuò)—出現(xiàn)誤碼TIA就必須有AGC功能，以保證足夠的信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍AGC電路（1）--可變跨阻AGC電路（2）--消直流和二極管限幅消直流電路原理AGC電路（3）--混合方案TIA應(yīng)用TIA和探測(cè)器偏置（Vpd）必須通過(guò)良好的去耦濾波
3、電路供電PD和TIA必須有良好的屏蔽TIA的通頻帶(-3db高頻截止頻率)：fH=(0.7～0.75)×數(shù)據(jù)率fH過(guò)小，會(huì)產(chǎn)生碼間干擾；過(guò)高，會(huì)降低信噪比選用低的等效輸入噪聲電流、高的跨阻抗的T1A，才能得較高靈敏度限幅放大器TIA輸出的是模擬信號(hào)，要把它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)才能被信號(hào)處理電路識(shí)別限幅放大器起的作用就是把TIA輸出的幅度不同的信號(hào)處理成等幅的數(shù)字信號(hào)限幅放大器LimitingAmplifier主放大器PostAmplifier量化器Quantizer限幅放大器工作原理和典型電路限幅放大器主要有三部分組成： 直流耦合多級(jí)放大器 直流漂移補(bǔ)償（自動(dòng)調(diào)零）電
4、路 光功率檢測(cè)告警電路（有滯回的比較器）接收靈敏度接收靈敏度指光接收機(jī)滿足指定比特差錯(cuò)率（如10-10或10-12）時(shí)可接收的最小平均光功率(dBm)這是光接收機(jī)的重要指標(biāo)之一噪聲是限制接收靈敏度的最主要因素右圖就是誤碼率和信噪比的關(guān)系曲線只要知道了TIA的等效輸入噪聲電流，應(yīng)用此曲線就可推算出接收靈敏度接收靈敏度測(cè)量什么是比特誤碼率？比特誤碼率（BER—BitErrorRatio）是衡量一個(gè)光接收機(jī)性能的最基本的參數(shù)BER==BER的表示形式：1×10-N或者1.0E-N(N是正整數(shù))接收的誤碼比特?cái)?shù) 被接收到的比特?cái)?shù)在測(cè)量時(shí)間內(nèi)誤碼數(shù)比特率X測(cè)量時(shí)間影響誤碼
5、率的因素光功率（和消光比）的大小信號(hào)噪聲比（SNR）傳輸速率（數(shù)據(jù)比特率）抖動(dòng)信號(hào)碼型工作波長(zhǎng)碼間干擾模塊中元器件性能劣化或故障誤碼儀（BERT）誤碼儀（BitErrorRatioTester）由碼型發(fā)生器和誤碼分析儀組成它通過(guò)比較碼型發(fā)生器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)碼和光接收機(jī)收到并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的數(shù)據(jù)碼來(lái)測(cè)試待測(cè)光接收機(jī)在不同輸入光功率時(shí)的誤碼率偽隨機(jī)二進(jìn)制序列（PRBS）PRBS：PseudoRandomBinarySequence序列長(zhǎng)度2n-1，即每隔2n-1個(gè)比特就重復(fù)PRBS的特點(diǎn)：PRBS可以由n個(gè)移位寄存器串接并加上反饋產(chǎn)生在2n-1比特長(zhǎng)度內(nèi)，‘0’‘1’是隨
6、機(jī)分布的（類似噪聲），其中0和1的個(gè)數(shù)是相等的在PRBS碼型中包含最大n個(gè)連‘1’碼和n-1個(gè)連‘0’碼（反轉(zhuǎn)后就是n-1個(gè)連‘1’碼和n個(gè)連‘0’碼）偽隨機(jī)碼的產(chǎn)生為何采用PRBS？PRBS相當(dāng)于“隨機(jī)數(shù)據(jù)”，因此它的頻譜特征（在有限頻帶內(nèi)）與白噪聲接近，所以它適合用于測(cè)試通信系統(tǒng)的性能這種數(shù)據(jù)的排列規(guī)則是確定的一個(gè)PRBS序列可以串/并轉(zhuǎn)換成多路（2、4、8、16…路），每路輸出的速率降低，但仍然保持原序列的一切特征；反之，同一時(shí)鐘源低速率多路（2、4、8、16…路）同一n數(shù)的PRBS可以經(jīng)并/串轉(zhuǎn)換成高速率的n階PRBS。在高速時(shí)很容易產(chǎn)生PRBS和測(cè)量誤
7、碼率時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)（CDR）電路在數(shù)字通信系統(tǒng)中，碼元同步是系統(tǒng)正常工作的必要條件時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路（ClockandDataRecovery—CDR）的作用就是在輸入數(shù)據(jù)信號(hào)中提取時(shí)鐘信號(hào)并找出數(shù)據(jù)和時(shí)鐘正確的相位關(guān)系鎖相環(huán)（PLL）電路基本鎖相環(huán)（PLL）電路主要由三部分組成： 相位檢測(cè)器（鑒相器PD） 低通濾波器（LPF） 壓控振蕩器（VCO）鎖相環(huán)（PLL）電路這是改進(jìn)型PLL電路，由下列幾部分組成： 相位頻率檢測(cè)器—PFD充電泵 環(huán)路濾波器 壓控振蕩器—VCO N分頻器CDR典型電路（1）CDR典型電路（2）評(píng)估CDR的基本性能抖動(dòng)—包括抖動(dòng)傳遞、抖動(dòng)
8、發(fā)生、抖動(dòng)容限、抖動(dòng)峰值
